Радиоактивное излучение бывает трех типов: a-, b- и g-излучение. Подробное их исследование позволило выяснить природу и основные свойства.

a-Излучение отклоняется электриче­ским и магнитным полями, обладает высо­кой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью (например, поглощаются слоем алюминия толщиной примерно 0,05 мм). a-Излучение представ­ляет собой поток ядер гелия; заряд a-частицы равен + 2е, а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия ⁴₂Не. По от­клонению a-частиц в электрическом и маг­нитном полях был определен их удельный заряд Q/m_a, значение которого подтвер­дило правильность представлений об их природе.

b-Излучение отклоняется электриче­ским и магнитным полями; его ионизирую­щая способность значительно меньше (примерно на два порядка), а проникаю­щая способность гораздо больше (погло­щается слоем алюминия толщиной при­мерно 2 мм), чем у a-частиц. b-Излучение представляет собой поток быстрых элек­тронов (это вытекает из определения их удельного заряда).

Поглощение потока электронов с одинаковыми скоростями в однородном ве­ществе подчиняется экспоненциальному закону N=N₀e^-mx,где N ₀и N — число электронов на входе и выходе слоя ве­щества толщиной х, m — коэффициент по­глощения.

b-Излучение сильно рассеива­ется в веществе, поэтому m зависит не только от вещества, но и от размеров и формы тел, на которые b-излучение падает.

Различают 3 вида b распада:

распад.

распад.

К- захват.

 

g-Излучение не отклоняется электри­ческим и магнитным полями, обладает от­носительно слабой ионизирующей способ­ностью и очень большой проникающей способностью (например, проходит через слой свинца толщиной 5 см), при прохож­дении через кристаллы обнаруживает дифракцию. g-Излучение представляет со­бой коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны l<10^{-10 м и вследствие этого — ярко выраженными корпускулярными свойствами, т. е. является потоком частиц —} g-квантов (фотонов).

Атомное ядро, ис­пытывающее радиоактивный распад, назы­вается материнским, возникающее ядро — дочерним.

Теория радиоактивного распада.

стро­ится на предположении о том, что радио­активный распад является спонтанным процессом, подчиняющимся законам ста­тистики. Поскольку отдельные радиоак­тивные ядра распадаются независимо друг от друга, можно считать, что число ядер dN распавшихся в среднем за интер­вал времени от t до t+dt, пропорциональ­но промежутку времени dt и числу N не­распавшихся ядер к моменту времени t:

где l — постоянная для данного радио­активного вещества величина, называемая постоянной радиоактивного распада; знак минус указывает, что общее число радио­активных ядер в процессе распада умень­шается.

Разделив переменные и интегрируя, т. е.

где N₀ — начальное число нераспавшихся ядер (в момент времени t=0), N — число нераспавшихся ядер в момент времени t. Формула (256.2) выражает закон радио­активного распада, согласно которому число нераспавшихся ядер убывает со вре­менем по экспоненте.

Период полураспада T_1/2 — время, за которое ис­ходное число радиоактивных, ядер в среднем уменьшается вдвое. Тогда,

 

Периоды полураспада для естественно-радиоактивных элементов колеблются от десятимиллионных долей секунды до мно­гих миллиардов лет.

Активностью А нуклида (общее на­звание атомных ядер, отличающихся чис­лом протонов Z и нейтронов N) в радио­активном источнике называется число рас­падов, происходящих с ядрами образца в 1 с: